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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:陳冠任
研究生(外文):Chen, Kuan-Jen
論文名稱:立體影像技術與空間互動之研究
論文名稱(外文):The Study of Spatial Interaction in Three-dimensional Image Technology
指導教授:張勝雄張勝雄引用關係
指導教授(外文):Chang, Sheng-Hsiung
口試委員:張勝雄郭興家梁財春管鴻陳俊男
口試委員(外文):Chang, Sheng-HsiungKuo, Hsing-ChiaLiang, Tsai-ChunKuan, HungChen, Chun-Nan
口試日期:2012-06-22
學位類別:碩士
校院名稱:遠東科技大學
系所名稱:電機工程研究所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:76
中文關鍵詞:柱狀透鏡立體影像雷射菲尼爾透鏡
外文關鍵詞:Lenticular LensFresnel Lens3D imagelaser
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近年來,與電腦溝通的方法,已從滑鼠、鍵盤等輸入方式,逐漸轉換為影像辨識、感測器等多種互動方式,其中以手勢辨識的功能最受歡迎。
本論文將設計出3D影像雷射互動遊戲平台,以及3D虛擬鍵盤互動系統,追求在人機介面之即時互動性,達到真實與虛擬融合的互動。
運用觸控螢幕的設計理念,設計近似觸控螢幕的虛擬立體鍵盤。利用柱狀透鏡技術呈現立體影像,搭配使用單一攝影機擷取影像,操作距離為螢幕前一公尺,判斷指尖位置並顯示於畫面上,達到與立體影像互動之反應回饋。
本研究將利用Fresnel概念改善柱狀透鏡(Lenticular Lens)所造成的折射殘影問題,將模擬Lenticular Lens及Fresnel Lens光跡,證明增加可視角之目的。

Recently, methods of communicating with computer have gradually changed from input modes such as mouse and keyboard into various interactive modes including image identification, sensor, etc..., and the recognition gesture is the most popular mode. So this paper shows the designs and manufactures of the 3D-image game platform with laser interactive method, and the interactive system with a 3D virtual keyboard. This paper also demonstrates the real-time interaction at human-machine interface, and achieves the unique interaction way integrating the real with the virtual.
The concept of touch screen is adopted to design a 3D virtual keyboard system. This system also use a camera to capture images, and operating distance of one meter of the front of the screen, which could exhibit the interactive responded function of 3D images by judging the position of fingertip.
Our study has also shown that the refractive crosstalk could be reduced by lenticular lens with Fresnel optical theory.

致謝 i
摘要 ii
Abstract iii
目錄 iv
表目錄 vi
圖目錄 vii
一、緒論 1
1.1研究背景 1
1.2研究動機與目的 2
1.3研究方法 4
1.4研究限制 5
二、文獻探討 7
2.1 3D立體影像 7
2.1.1人眼影像成像原理 7
2.1.2人眼的結構 8
2.1.3人眼產生深度感的因素 8
2.1.4立體影像成像方法介紹 11
2.1.5柱狀透鏡的光學特性 14
2.1.6柱狀透鏡殘影現象 17
2.1.7 Fresnel Lens光學介紹   19
2.2互動之概念        22
2.2.1 影像偵測判別 23
2.2.1 OpenCv電腦視覺庫 24
2.2.2膚色偵測 26
2.2.3二值化       29
三、裸視影像互動系統設計 32
3.1創新型雷射互動遊戲平台 33
3.1.1系統建置流程 34
3.1.2 Flash遊戲設計 35
3.1.3雷射光點辨識及遊戲平台結構設計 37
3.2創新裸視影像互動系統 38
3.2.1系統建置流程 39
3.2.2影像辨識設計 41
3.2.3 Flash動畫設計 46
3.2.4 去除殘影光學模擬 52
四、實驗結果 60
五、結論與建議 71
參考文獻 73

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